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Morphometrische Untersuchungen an der Lunge in einem Weißbüschelaffen-Modell für humanes Asthma

Die genauen Mechanismen der Pathophysiologie von allergischem Asthma, vor allem hinsichtlich der Chronifizierung, sind noch immer ungeklärt. Wie in anderen Bereichen haben sich Tiermodelle als sinnvoll erwiesen, um Hypothesen zu pathophysiologischen Krankheitsaspekten zu generieren und zu überprüfen. In Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Toxikologie und experimentelle Medizin wurde eine Studie zur experimentellen Induktion von Asthma beim Weißbüschelaffen durchgeführt. In diesem Zusammenhang wurden morphologische Untersuchungen an den rechten kaudalen Lungenlappen von Weißbüschelaffen durchgeführt, um die Auswirkungen verschiedener Asthma-Protokolle (kurzzeitig und langzeitig) und der therapeutischen Intervention mit einem Glukokortikoid (Budesonid) zu beurteilen. Aufgrund der Tatsache, dass die nicht-zilierten Epithelzellen und atemwegsassoziierten Mastzellpopulationen eine wichtige Rolle bei allergischem Asthma spielen, lag der Schwerpunkt dieser Studie auf den CCSP und Muzin sezernierenden Zellen sowie auf Tryptase- und Tryptase-Chymase-positiven Mastzellen in den intrapulmonalen Atemwegen. Die verschiedenen Zelltypen wurden stereologisch unter Verwendung der folgenden immunhistochemischen und histochemischen Färbemethoden identifiziert und stereologisch quantifiziert: Anti-Muc5AC- und Muc5B-Antikörper, anti-CCSP-Antikörper, anti-Mastzellen-Tryptase-Antikörper und Naphthol-AS-DChlorazetatesterase-Färbung. Zusätzlich wurden die Spezialfärbungen für Mastzellen auch an BALF-Zytospots angewendet, und CCSP-Konzentrationen wurden in BALF-Überständen unter Verwendung eines ELISA gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass eine wiederholte HDM-Exposition in sensibilisierten Weißbüschelaffen zu einer Abnahme der CCSP-Expression im Lungengewebe und in der BALF führt, was mit Beobachtungen in humanen Asthmapatienten übereinstimmt. Daher könnte die CCSP-Expression einen geeigneten histologischen Marker für den asthmatischen Phänotyp im Weißbüschelaffen darstellen. Eine Becherzellhyperplasie, ein Markenzeichen des menschlichen extrinsischen Asthmas, konnte im Weißbüschelaffen nicht beobachtet werden. Somit fehlt ein charakteristisches phänotypisches Merkmal in Weißbüschelaffen nach subakuter und chronischer HDM-Exposition. Veränderungen in der Dichte der verschiedenen atemwegsassoziierten Mastzellpopulationen traten mit den angewandten Asthma-Protokollen im Weißbüschelaffen nicht auf. Hinsichtlich der Mastzellpopulationen sind beim Menschen sehr heterogene Ergebnisse dokumentiert. Der Weißbüschelaffe ist daher nur mit Einschränkungen als Versuchstier für Pathogenesestudien für humanes Asthma geeignet.

Relevante Literatur:

Morphometrische Untersuchungen an der Lunge in einem Weißbüschelaffen-Modell für humanes Asthma

CCSP sezernierende Atemwegsepithelzellen im Bronchiolus eines Weißbüschelaffen, Immunhistochemie/DAB (Quelle: DPZ).
Sichtfeldauswahl bei einem digitalen Lungenschnitt im Rahmen einer stereologischen Untersuchung (Quelle: DPZ).